如何在煉油廠中安全地對高粘度流體進行采樣

Matt Dixon

現代精煉廠的任務是使其整個生產過程中的價值不斷增加。要獲取全部價值,就必須優化精煉工藝中產生的所有產品和副產品。

瀝青是這些副產品中的一種。它是一種稠密的大分子流體,由傳統的真空蒸餾原油工藝中產生。瀝青 — 它可以與混凝料結合,作為瀝青混凝土出售 — 通常用于建筑業,用于制造道路、跑道、停車場、屋頂和其他應用。對于許多精煉廠來說,有機會將瀝青的價值加大。根據 McKinsey 的說法,瀝青或瀝青混凝土可以成為精煉廠主要產品的一個有利可圖的附加值。對煉油廠來說,生產瀝青的價值不在于產品的高價值,而在于原料的低成本,”麥肯錫 (McKinsey)的一位顧問表示。“由于終端市場相對較小,只有非常有限的精煉廠生產任何瀝青混凝土,所以它通常被認為是特殊產品之一。

就像任何精煉油產品一樣,成功地獲取瀝青的價值需要持續取樣以實現品質和一致性。但是,瀝青是一種高粘度流體,與傳統方法相比,這種流體的取樣 — 通常是通過離線取樣 — 具有獨特和挑戰性的差異。讓我們來探討一下在對瀝青或其他高粘度流體和液體取樣時應該考慮的一些問題。

避免代價高昂的堵塞

高粘度流體如果不保持適當的溫度就會趨向于凝固,通常要比傾倒溫度至少高出 20°C/68°F。這意味著高粘度流體取樣系統必須在其設計中加入適當的加熱元件,以保持粘性流體的流動,避免潛在的凝固和系統內的堵塞。清除堵塞的管線可能需要技術人員撬動管線,這可能會造成混亂,并有潛在的危險,而且會造成停機。

在整個取樣設備中保持適當的溫度是很重要的,從您的管線到分配至容器中的點都應如此。簡化您的取樣系統設計可以幫助您更容易地保持適宜的溫度。例如,您應該盡可能地減少系統內的彎管和無關元件的數量。此外,您可以采用所謂的噴振式噴嘴,它使用蒸汽夾套來在系統介質通過其出口點時為其加熱。

實地考察筆記

堵塞是我們在幫助客戶處理瀝青取樣系統時發現的嚴重問題之一。一旦您的系統凝固,就很難再讓它正常流動起來。所有的系統介質都需要重新熔化,而且不可避免地會有一些冷點,要克服這些是很困難的。通常情況下,凝固的瀝青生產線需要機械干預 — 這可能會很昂貴。首先,需要停工來進行這項工作。其次,瀝青通常流經 1 英寸卡套管線,而更換零件的費用比小尺寸管線要高。通過采取適當的預防措施來避免堵塞是很重要的。

—— Bernhard Montenari,Swagelok Dusseldorf 地區現場工程師

安全采集樣品

成功的高粘度流體取樣所需的熱量意味著在整個取樣過程中必須采取特別的注意事項,以保持操作員的安全。瀝青的流體溫度通常在 204°C/400°F 到 260°C/500°F 之間,這意味著與流體接觸會導致嚴重燒傷。

可以采取幾種措施以減輕這些安全隱患。首先是在您的取樣系統中加入“無瓶無流”機制。這種技術禁止系統分配任何液體,除非它感知到有合適的容器來采集樣品。這可以防止意外執行,這個問題不僅會造成潛在的安全隱患,而且會造成需要清理的麻煩。在此,使用合適的容器也很重要,通常是金屬容器,可以處理高溫。

另一個要采取的安全措施是在取樣點周圍設置外殼,這樣以保護操作員在取樣時免受任何可能的濺射。這樣的外殼也可以用蒸汽加熱,以更好地保持適宜的溫度并防止堵塞。

最后,確保組成瀝青取樣系統的所有元件 — 包括卡套管接頭、閥門等 — 在額定情況下都能適應系統介質所需的高溫,這一點至關重要。與您的供應商合作,以確保您選擇合適的額定元件。

與取樣專家合作

取樣,無論是在高粘度應用中還是在您的設施中的任何其他應用中,都是幫助確保向您的客戶交付高質量產品過程中的一個重要部分。它是您驗證流體成分,確保規范符合性,并保持整體盈利能力的方式。

由于這些原因,與能夠為您提供構建和使用關鍵取樣系統的建議和合適做法的供應商合作會有幫助。世偉洛克現場工程師向世界各地的精煉廠員工提供取樣方面的咨詢。如果您遇到了與高粘度流體取樣或一般產品取樣有關的挑戰,現場工程師可以提供幫助。同時,我們有許多資源致力于幫助工業專業人員改善他們的取樣實踐 — 使用下面的鏈接閱讀更多我們的取樣建議。

實地考察筆記

多年來,我們與客戶緊密合作,開發出安全的取樣系統,適用于瀝青和其他高粘度流體等特殊流體。如果說我要給從事此類工作的人提供一個通用建議,那就是,簡單即關鍵。您在系統中引入的復雜性越大,出現問題的可能性就越大。

—— Bernhard Montenari

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